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Guide pompe à chaleur

1. Notre expérience  : Faire le bon choix

pac htNotre expérience au profit de vos interrogations

Qui décide de ce qui est important lorsqu'il s'agit de votre chauffage ? Vous naturellement ! WDS saura non seulement vous conseiller sur le choix de votre mode de chauffage et la gestion optimale de l'énergie, mais sera également présent à vos côtés pour l'entretien de votre installation.

Parmi les nombreuses questions qui nous sont quotidiennement posées, nous en avons sélectionné quelques-unes qui répondent certainement à vos interrogations.

                                                                                                                                           

 pompe a chaleur ht

                                                                             

                                                                     

Faire « le bon choix » d'un système de chauffage. Qu'est-ce que cela signifie de nos jours ?

Aujourd'hui, parler du « bon choix » en matière de chauffage ne se limite plus à la seule notion de confort qu'un chauffage peut vous apporter à l'intérieur de vos quatre murs, cela va de soi pour toute installation moderne. Le bon choix se mesure par quatre points essentiels.

Premièrement, le budget chauffage ne doit pas amputer le budget d'un ménage. Il est certain que le coût des énergies fossiles comme le fioul et le gaz, qui seront encore utilisées pendant des décennies, ne cessera d'augmenter. Rien que cette tendance suffit à la réflexion quant au choix d'un système performant.

Deuxièmement, les générateurs de chaleur doivent être respectueux de l'environnement pour préserver notre avenir ; une réflexion, qui malgré les estimations contradictoires des professionnels, concernent tous ceux qui conduisent une voiture, voyagent en avion, consomment du courant électrique ou chauffent leur maison.

Troisièmement, l'installation de chauffage doit être faible et durable. Le moindre investissement doit être durable, une nouvelle installation de chauffage ce n'est tout de même pas rien.

Quatrièmement, l'installation de chauffage doit vous aller comme un costume sur mesure et doit être parfaitement adaptée à votre habitation, votre environnement, vos habitudes, vos besoins en confort, sans négliger vos possibilités financières. Les choix sont multiples et ne se limitent plus à la traditionnelle question « fioul » ou «gaz » qu'on pouvait se poser par le passé.

L'utilisateur est aujourd'hui confronté à un choix bien plus complexe qu'il y a une dizaine d'années lorsque les énergies renouvelables telles que le solaire ou les pompes à chaleur constituaient encore des solutions exotiques et les techniques de condensations efficaces n'en étaient qu'à leurs débuts.

 convection radiateur

 

 Convection d'un radiateur

En résumé, choisir son installation de chauffage requiert de nos jours, calcul, responsabilité, introspection et une bonne connaissance des possibilités. WDS vous aidera à faire les bons choix.

 

 

 

 

 

 

 

Contact WDS

Les neuf questions suivantes aborderont principalement l'augmentation de la performance et la fiabilité des technologies. Ces termes font aujourd'hui partie du vocabulaire de base de tout utilisateur et ne sont plus réservés au jargon des professionnels du chauffage.

Les solutions actuelles se veulent simples et pratiques, mais pour réaliser de véritables économies d'énergie, il faut considérer son installation de chauffage dans un environnement complet, isolation et ventilation comprises.

Une bonne aération des pièces en fait partie (mieux vaut aérer une fois correctement que constamment un peu), tout comme une bonne isolation de l'ensemble de votre maison. Et pensez à surveiller la température dans chacune de vos pièces, vous constaterez peut-être que vous êtes habitué à vivre dans des pièces surchauffées et qu'en baissant la température d'un ou deux degrés, vous ne perdrez pas en confort.

Comment faire le « bon choix » d'un chauffage confortable ?

D'une manière générale, on parle de chaleur agréable lorsque la température ambiante d'une pièce uniforme et que la température des pièces environnantes est quasi identique. Une température comprise entre 18 et 23°C est ressentie comme agréable. La température ressentie est cependant une valeur moyenne entre la température effective de l'air de la pièce et la température moyenne des surfaces environnantes. Une température ressentie de 21°C nécessite par exemple une température de l'air de 22°C et une température moyenne des surfaces environnantes de 20°C. Dans les habitations anciennes ayant une mauvaise isolation thermique des murs extérieurs ou de vieilles fenêtres, une perte de confort est fréquente.

 diffusion rayonnement

Diffusion du rayonnement

Même si la température ambiante est confortable, la sensation de confort peut être altérée. Les baisses de températures prolongées ne contribuent pas non plus à la sensation de bien-être, et ce même dans les constructions neuves. Le système de chauffage nécessite alors un certain temps pour retrouver une bonne température d'ambiance.

Par le passé, la température de l'eau des circuits radiateurs était très élevée (80°C contre 50°C actuellement). Un air ambiant trop sec ou des carbonisations de poussières pouvaient perturber la sensation de bien-être. Depuis, le confort s'est accru, notamment par une baisse de la température du fluide chauffant. Moins chauds et plus performants, les radiateurs actuels diffusent une chaleur douce, améliorant la sensation de confort des occupants.

Les systèmes de chauffage au sol, qui génèrent une température uniforme sur toute la hauteur de la pièce, permettent également d'obtenir un grand confort.

 

2. Economie

« Economique », tel doit être un bon chauffage ! Y-a-t-il de telles différences entre les vieilles installations et les systèmes actuels ?

Oui ! La comparaison  "ancien-nouveau" est stupéfiante. Peu de gens s'imaginent les progrès technologiques qui ont été réalisés dans le chauffage de l'eau ou pour la préparation d'eau chaude sanitaire.

Réaliser des économies d'énergie, c'est d'une part préserver son porte-monnaie en réduisant la consommation d'énergie (Fioul, gaz ou électricité), d'autre part les réserves d'énergie fossiles qui ne se régénèrent pas et qui ne doivent donc pas être gaspillées. Pour répondre à cela, nous disposons d'une énergie gratuite et inépuisable générée par le soleil. Cette énergie sert au fonctionnement des capteurs solaires ou des pompes à chaleur qui utilisent la chaleur emmagasinée par la terre, l'eau et l'air (Les pompes à chaleur nécessitent un apport électrique qui se limitent à un quart du besoin énergétique).

Quelle que soit la source d'énergie utilisée, le cheval de bataille consiste à augmenter la performance des systèmes mis en œuvre !

panneau solaire rotex en facade

    Panneau solaire Rotex en façade

Description de la photo : Economique et performante. Cette maison dans le bassin Genevois que nous avons équipé d'une PAC ROTEX de 16 KW avec 7.8 m² de panneaux solaires autovideangeables et d'un accumulateur de 500 litres, fournit l'eau chaude sanitaire et l'appoint au chauffage.

L'exemple chiffré suivant vous démontre ce qu'une installation moderne apporte concrètement, et ceci même sans la compléter par des énergies renouvelables.

Prenons l'exemple d'une habitation située à Genève, d'une surface de 250 m² équipée d'un vitrage isolant. L'installation comporte une PAC de 16 kW, 3 capteurs solaires et 1 accumulateur d'énergie d'une capacité de 500 litres. L'installation solaire fournit la préparation d'eau chaude sanitaire et un appoint au chauffage. La couverture solaire pour la production d'eau chaude sanitaire atteint 75%, l'appoint chauffage par le solaire atteint 12 à 15%. En cumul, près d'un tiers de l'ensemble des besoins de chaleur est couvert par l'installation solaire. La très performante PAC se charge du reste.

Vous avez d'autres contraintes de place, techniques, financières ou architecturales ? Vous envisagez une pompe à chaleur ou le remplacement partiel de votre installation de chauffage ? WDS saura vous conseiller la solution la mieux adaptée à votre besoin.

4 panneaux solaires rotex

 

  4 panneaux solaire Rotex

 

 

Description de la photo : Les capteurs solaires constituent un complément idéal aux systèmes de chauffage. L'investissement se rentabilise même là où le soleil ne brille pas en permanence.

3. Fiabilité et Modernité

Une nouvelle installation doit être « fiable ». Faut-il investir dès aujourd'hui ou vaut-il mieux attendre des solutions plus novatrices ?

Bien entendu, il ne faut pas tomber dans le piège du modernisme et de la pression du marché qui consiste à choisir les derniers produits sortis. Il est vrai que de nos jours les temps de développement de nouveaux produits se sont raccourcis dans certaines branches d'activités. Mais il s'agit là principalement d'articles de grande consommation. Les installations de chauffage, bien moins encore que les voitures, n'en font pas partie. Elles restent toujours des produits d'investissement qui doivent être durables et fiables.

Certes, les médias spéculent souvent autour de nouvelles technologies énergétiques révolutionnaires qui seraient dans les tuyaux des instituts de recherche et de développement de certains fabricants, mais ces solutions ne sont pas pour demain. Il ne s'agit là guère plus que d'un fatras ou d'un rêve utopique.

C'est le cas des piles à combustible qui permettront un jour de tirer une énergie quasiment sans polluants de l'hydrogène inépuisable et qui promettent depuis des années une solution à tous les problèmes de chauffage.

Une chose est certaine : ceux qui souhaitent conserver leur ancienne chaudière inefficace dans la cave en attendant une technologie révolutionnaire verront leur consommation énergétique et les frais qui s'en suivent gonfler pendant quelques années encore.

Les pompes à chaleur permettent d'atteindre cette « fiabilité ». Avec l'augmentation du prix des combustibles, les pompes à chaleur ont connu ces dernières années une progression tonitruante. Des variantes adaptées à tous types de besoin ont été développées par les principaux fabricants du secteur du chauffage.

Les personnes qui pensent en premier lieu à la préservation de l'environnement et à l'héritage que nous laisserons aux générations à venir, seront particulièrement sensibles à investir dès maintenant dans une installation fiable. Pour ceci, les chaudières à bois, les installations solaires et les pompes à chaleur constituent le trio de tête des solutions.

Qu'il s'agisse d'une installation complète ou d'un complément d'une installation existante, WDS saura vous guider et vous conseiller sur la solution la mieux adaptée à votre besoin.

Moderniser mon installation de chauffage ! Quel en est vraiment mon intérêt ?

Il est vrai que les vieilles installations consomment davantage de combustible que les chaudières actuelles, le gaspillage d'énergie peut être évité.

4. Pourquoi changer ?

Mon installation de chauffage actuelle fonctionne sans problème depuis des années, elle est entretenue régulièrement et la consommation de combustible me paraît honnête comparée à celle de mes amis et mes voisins. Que peut alors m'apporter une nouvelle installation de chauffage si ce n'est un investissement coûteux et des désagréments pendant l'installation ?

Rénover son installation de chauffage en le remplaçant par une chaudière à bois ou une pompe à chaleur, ou l'améliorer avec une installation solaire ou des radiateurs plus performants n'est généralement pas une décision prise suite à une multitude de réparations coûteuses, voire une panne complète. Un simple calcul des dépenses de chauffage ou le souhait d'améliorer le confort d'utilisation en intégrant un système de régulation performant suffit souvent à convaincre.

Face à l'augmentation du prix des combustibles et aux exigences croissantes du respect de l'environnement (économie des énergies fossiles et réduction des émissions de CO2 sont actuellement en première ligne), réduire son chauffage au simple fait qu'il fonctionne encore est un argument d'une époque révolue. Malgré le coût de l'investissement, vous serez rapidement gagnant en remplaçant une chaudière vieillissante, tant financièrement que d'un point de vue écologique.

explosion du prix du fioul

     Explosion du prix du fioul

 

Les prix du fioul et du gaz explosent. A quoi faut-il s'attendre à l'avenir ? Comment savoir quelle source d'énergie sera la meilleur pour l'avenir ? Pour combien de temps nos réserves suffiront-ils ?

Ces dernières années, les prix des combustibles n'ont cessé d'augmenter jusqu'au début de la crise financière de l'automne 2008 où le prix du baril (=159 litres) a dépassé les 150 $. Tous les consommateurs craignent alors une explosion des coûts sans fin. Puis finalement le prix du fioul est redescendu, tout comme celui du gaz indexé au prix du baril de brut. Personne n'est en mesure de prédire quand la limite d'une telle flambée des prix est atteinte, ni l'issue de telles fluctuations.

Une chose est certaine : les hausses de prix inhabituelles des énergies ne doivent pas, comme cela est souvent le cas, faire penser que les énergies s'épuisent. Les prophètes qui prédisent la fin du fioul et du gaz ne provoquent que du désarroi et n'aident en aucune manière les utilisateurs en face d'un choix pour leur chauffage.

Vous souvenez-vous du choc pétrolier ? Déjà dans les années 70, les spécialistes les plus pessimistes prévoyaient un épuisement imminent de nos réserves de pétrole. Dans les faits, les ressources ont considérablement augmenté grâce à l'exploitation de nouveaux gisements. De nombreux autres sites d'or noir et des réserves de gaz sont certes localisés mais non exploités en raison du coût qu'engendrerait leur extraction, notamment off-shore.

Avec la hausse du prix des combustibles, il s'avère aujourd'hui néanmoins rentable d'investir davantage dans l'exploitation de nouveaux gisements de pétrole et de gaz.

Les réserves d'énergies fossiles telles que le pétrole et le gaz restent malgré tout épuisables. L'échéance n'est certes pas lointaine si l'on parle en terme de générations, mais tout de même plus éloignée que la durée de vie d'une chaudière.

En terme de coût, il est indéniable qu'à long terme, les prix du fioul et du gaz ne vont pas retomber au niveau de celui des années passées, si ce n'est qu'en raison des besoins croissants des pays en développement comme la Chine par exemple. Il est donc indispensable de prévoir chez soi une installation de chauffage performante et qui permet de réduire considérablement les besoins en combustible.

comparaison maison thermographie

 

     Comparaison thermographie Bâtiment

 

 

 

 

 

 

 

 

Description de la photo : Thermographie révélatrice : la construction neuve (à gauche) perd nettement moins de chaleur par les murs, le toit et les fenêtres que la construction ancienne. Le rouge fait état des pertes de chaleur. WEST DRY SERVICE possède une caméra thermique. Nous pouvons ainsi conseiller nos clients concernant les travaux les plus judicieux à faire réaliser.


logiciel etude thermique

 

    Logiciel étude thermique

Description de la photo : WEST DRY SERVICE, en tant que spécialiste du chauffage, utilise des logiciels d'études thermiques qui permettent de calculer les pertes énergétiques des habitations. Nous travaillons également en étroite collaboration avec un bureau d'études thermiques qui se charge des certifications énergétiques.

 

 

Pourquoi investir dans une nouvelle installation si je peux réaliser des économies de combustible en améliorant l'isolation de ma maison ?

L'isolation thermique est indispensable et doit être traitée avec soin. Elle sert à limiter les déperditions d'un bâtiment. Quel que soit votre système de chauffage, des pertes de chaleur inutiles pèseront toujours sur votre porte-monnaie. La plupart des habitations construites dans les années 70, époque à laquelle on commençait pourtant à mettre en avant les économies d'énergies dans les projets de construction, sont dotées d'installations qui consomment beaucoup d'énergie. En dépit de toutes les mesures de rénovation des bâtiments pour favoriser les économies d'énergie, il reste encore beaucoup de chemin à parcourir. De nombreux propriétaires ne sont pas en mesure d'investir à la fois dans une meilleure isolation thermique de leur habitat et dans un nouveau système de chauffage. Reste alors à savoir quel sera le meilleur investissement ?

Une étude allemande démontre que le coût de l'investissement pour remplacer des fenêtres vieilles de 20 ans, ramené à chaque kilowattheure gagné, est de 62 centimes.

Toujours rapporté au nombre de kilowattheure gagné, l'investissement pour une isolation de mur extérieur d'une façade très endommagée est de 6 centimes. Il apparaît donc logique, que mieux la maison est isolée, plus l'investissement nécessaire pour économiser des kilowattheures supplémentaires sera élevée. En comparaison, investir dans un nouveau générateur de chaleur s'avère nettement plus avantageux. A savoir, si le remplacement de la chaudière est de toute façon nécessaire et qu'une PAC est mise en place, l'investissement ne sera que d'un cent pour chaque kilowattheure économisée. Ce petit calcul montre bien que les coûts d'investissement dans une PAC pèseront moins lourd sur votre budget que les grands chantiers d'amélioration de l'isolation de votre maison.

Avant de décider de ce qu'il y a lieu de faire, il peut être intéressant d'étudier l'ensemble du bâtiment : où la maison perd-elle de l'énergie ? Quelles en sont les causes et que faire ? Cette étude doit porter sur l'environnement complet : chauffage, préparation d'eau chaude sanitaire, revêtement du bâtiment, cave y compris, murs extérieurs, toit, portes et fenêtres, ainsi que les conduits, radiateurs et systèmes d'évacuation. Il s'agit d'une approche complète et complexe dont nos partenaires, qui travaillent avec des logiciels d'études thermiques spécialement conçus pour calculer les pertes énergétiques, peuvent se charger.

 

5. Régulation et Distribution

Système EVOHOME

      Thermostat Honeywell

Description de la photo : La commande de la pompe à chaleur se fait avec précision et simplicité à partir de ce module de commande qui s'intègre discrètement dans votre habitat.

 

Je recherche un chauffage simple, fiable et efficace. J'attache beaucoup d'importance à la qualité du produit et au respect de l'environnement. Quelles solutions s'offrent à moi ?

Vous avez raison d'exiger de votre chauffage qu'il soit économique et respectueux de l'environnement. Les chaudières à bois, systèmes solaires et pompes à chaleur répondent parfaitement à ces deux critères. De nos jours, confort rime avec « automatisme ». La régulation est un élément de confort. Son but est d'automatiser l'installation et de dégager l'utilisateur de toute manipulation. Grâce à sa sonde extérieure, la régulation anticipe les conditions climatiques et règle l'installation de chauffage en conséquence.

C'est donc également une source d'économie dans la mesure où il y a adéquation entre besoin de chauffage et puissance fournie. Ce résultat est beaucoup plus difficile à atteindre manuellement. De plus, la programmation permet de régler la température de confort et d'abaissement en fonction des périodes de présence.

Aujourd'hui, quasiment rien n'est impossible en matière de régulation. Imaginez... vous êtes chez vous, confortablement installé dans votre canapé. Les volets sont fermés, la télévision bien réglée, la lumière du salon tamisé. Mais surtout, imaginez que pour obtenir ce climat idéal, vous avez tout géré en un clin d'œil, depuis votre canapé et avec une seule télécommande ! Imaginez encore... Bien qu'à des kilomètres de chez vous, vous restez en contact actif avec votre domicile. Concrètement, cela signifie, qu'en cas d'intrusion ou de défaut technique, vous êtes immédiatement alerté et surtout en mesure d'agir à distance au moyen de votre téléphone portable. Rassurant, non ?

Ces deux scénarios n'ont aujourd'hui plus rien d'imaginaire. Bien au contraire, il constitue une réalité concrète, celle du monde et de la domotique.

Chez WDS, nous sélectionnons les matériels les plus performants et les plus fiables. Nos techniciens sont régulièrement en formation chez les meilleurs constructeurs. Toutefois, pour garantir une longue vie à votre chaudière, un entretien régulier s'impose. Les conducteurs de voiture soucieux de leur mobilité font procéder régulièrement à leur entretien de leur véhicule. Le même comportement s'impose afin d'assurer la fiabilité de fonctionnement de votre chauffage. Outre les gains d'argent et de combustible, un entretien régulier conserve toute sa valeur au système et met à l'abri de réparations inattendues. Il est recommandé de nous confier cet entretien car nous maîtrisons parfaitement tous les composants du système.

WDS met à disposition un service après-vente de proximité, il est assuré par du personnel compétent, rapide et efficace.

Le chauffage sur mesure

De simples boutons et le tour est joué !

Inutile d'être un spécialiste pour comprendre ce chapitre. Prenez simplement le temps de le lire calmement et vous comprendrez le fonctionnement des installations de chauffage modernes.

Les nombreuses installations vous faciliteront la compréhension. Lorsque vous arriverez au bout de ce chapitre, vous en saurez suffisamment pour déterminer les avantages de l'une ou l'autre solution. Vous verrez également que le pilotage d'un chauffage grâce à de simples boutons... ça marche ! Ce chapitre vous dévoilera même la technologie qui se cache derrière pour que tout fonctionne aussi facilement. WDS vous conseillera sur les questions techniques que vous vous posez.

Production, distribution et émission de chaleur : un trio indissociable

Résumée à sa plus simple expression, une installation de chauffage est composée de trois éléments : la production, la distribution et l'émission de chaleur. La manière dont ces éléments fonctionnent ensemble sera déterminante d'un fonctionnement économique, fiable et écologique. Pour réduire la consommation énergétique, des sources d'énergie renouvelables comme le soleil (via les capteurs solaires et pompes à chaleur) peuvent s'intégrer au système. Une régulation moderne permet de gérer l'ensemble très efficacement et confortablement.

Le premier élément : la production de chaleur

principe fonctionnement pac et solaire

    Schéma de principe Altherma

La PAC avec son compresseur, ainsi que le préparateur d'eau chaude sanitaire constituent le générateur de chaleur. Que se passe-t-il dans cette unité ? La chaleur est générée par la compression du fluide frigorigène. Le fluide à haute pression et à haute température parcourt les surfaces d'échange de l'échangeur thermique de la PAC et libère ainsi l'énergie calorifique à l'eau de chauffage. Les PAC sont parfaitement isolées pour minimiser les pertes de chaleur.

L'eau chaude sanitaire est généralement produite par un préparateur séparé. L'eau de chauffage passe par un échangeur intégré au préparateur qui chauffe l'eau froide.

L'énergie solaire est de plus en plus choisie comme source d'énergie complémentaire, non seulement en raison de la hausse permanente du prix des combustibles mais également grâce à la prise de conscience de la nécessité de préserver notre environnement. Des systèmes techniquement aboutis permettent d'utiliser l'énergie solaire pour la production d'eau chaude sanitaire, et même en appoint au chauffage. Les capteurs solaires constituent dans ce cas-là les générateurs de chaleur et transforment efficacement l'énergie du rayonnement en énergie calorifique.

Le deuxième élément : la distribution de chaleur


schéma hydraulique principe de fonctionnement chauffage

 Schéma hydraulique principe de fonctionnement chauffage

Une pompe de circulation intégrée à l'ensemble transporte directement l'eau du chauffage vers les différents radiateurs du logement. La circulation de l'eau de chauffage sur une installation traditionnelle s'effectue avec un circulateur à trois vitesses.

Un circulateur électronique existe et permet de s'adapter automatiquement à tous les niveaux de chauffage avec une réelle économie d'électricité. Un circuit peut comporter une vanne mélangeuse qui permet de mélanger l'eau de chauffage de la PAC avec l'eau froide du retour du chauffage afin de régler la température de départ.

Le troisième élément : l'émission de chaleur

plancher chauffant multicouche

   Plancher chauffant Multicouche

Un radiateur est généralement raccordé dans chaque pièce par un système à double conduite : tous les radiateurs sont montés en parallèle avec départ et retour. Il est important que le débit volumétrique de l'eau et la température de départ soient réglés par une « courbe de chauffe », pour que l'ensemble des radiateurs délivre la puissance de chauffage nécessaire, même lorsque les températures extérieures sont très basses.

Le choix des radiateurs s'effectue à l'aide de tableaux déterminant le type de radiateur, leur hauteur et leur longueur en fonction de la puissance de chauffage nécessaire à la pièce. La hauteur du radiateur est déterminée en fonction de la hauteur d'appui de fenêtre. Il est essentiel de laisser suffisamment de place au-dessus et au-dessous du radiateur pour qu'il puisse délivrer une chaleur maximale. Pour le chauffage au sol, la transmission de chaleur se fait majoritairement par des tubes en matière plastique. L'élasticité de ces tubes facilite la pose et réduit ainsi les frais de montage. Les tubes sont directement fixés sur l'isolation du sol à l'aide de supports. Grâce à cette fixation, les tubes restent en place au moment où la chape est coulée.

Vient ensuite le séchage. Pour faciliter le travail et réduire les frais, des systèmes de régulation de chauffage proposent des programmes de séchage spéciaux avec des températures adéquates et des processus entièrement automatiques. Au démarrage du processus, la température de départ est augmentée progressivement chaque jour, puis maintenue à un niveau élevé pendant plusieurs jours avant de se refroidir lentement. Une fois le programme de séchage achevé, le régulateur de chauffage passe automatiquement en mode chauffage normal. Du fait de la grande capacité d'accumulation du plancher, le chauffage au sol est un système « inerte » en matière de régulation. Chauffer une pièce froide nécessite beaucoup de temps, c'est pourquoi, pour une question de confort, il vaut mieux éviter de longues phases d'abaissement de température. Le chauffage au sol délivre de la chaleur aussi longtemps que la température surfacique du sol est supérieure à celle de la pièce.

S'il y a présence d'autres sources de chaleur dans une pièce, telle que le rayonnement solaire, des appareils électriques en fonctionnement ou des personnes, la puissance calorifique du chauffage au sol va diminuer. Cet effet, que l'on appelle l'autorégulation, permet d'économiser de l'énergie. La configuration des conduits en forme de serpentin contribue à un apport uniforme de la température surfacique souhaitée.

L'aménagement d'un chauffage au sol nécessite une planification soignée car toute transformation ou correction ultérieure engendre d'importants coûts.

Il est essentiel de déterminer, dès la phase de planification, la hauteur du plancher et l'isolation qui convient. La température surfacique ne doit pas présenter de valeurs élevées car les matériaux de revêtement de sol ont des limites. De plus, lorsque la température au sol est supérieure à 25°C de nombreuses personnes ressentent des troubles de circulation dans les jambes. Pour obtenir une puissance calorifique optimale, l'intervalle entre les tubes implantés dans le sol doit être calculé avec précision. Selon le besoin, l'intervalle est compris entre 5 et 30 centimètres.

 

6. Fonctionnement

Les pompes à chaleur : l'exploitation de l'énergie de l'environnement

Les pompes à chaleur ont fait leur apparition dans les installations de chauffage depuis de nombreuses années. Les modèles actuels font valoir leurs arguments par rapport aux chaudières actuelles tant d'un point de vue écologique qu'économique. Les faibles coûts d'exploitation des pompes à chaleur compensent les coûts d'investissement plus élevés.

Les pompes à chaleur sont particulièrement adaptées pour les bâtiments chauffés par des émetteurs à basse température comme par exemple les planchers chauffants. Certains modèles de pompes à chaleur permettent également de rafraîchir en été, ce qui procure un confort supplémentaire à votre habitat.

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?

principe fonctionnement pompe a chaleur
La pompe à chaleur est un système compact qui utilise l'énergie de l'environnement. Cette énergie naturelle se trouve dans l'air, la terre ou l'eau et peut être exploitée respectivement par des pompes à chaleur air/eau, eau glycolée/eau et eau/eau.

La chaleur est récupérée dans un évaporateur de la pompe à chaleur grâce au fluide frigorigène qui se caractérise par une possibilité d'évaporation même à température négative. Le compresseur augmente la pression en même temps que la température. Le fluide frigorigène chaud passe à travers le condensateur qui transmet sa chaleur au système de chauffage. Le fluide frigorigène se refroidit et redevient liquide. Il peut, après une détente qui baisse sa pression et sa température, aller récupérer à nouveau la chaleur de l'air.

Les pompes à chaleur produisent 100% de chaleur à partir de 75% d'énergie gratuite issue de l'environnement et 25% d'énergie électrique nécessaire à la compression du fluide frigorigène.

Le rapport entre l'émission de chaleur et la puissance électrique consommée du compresseur est appelé coefficient de performance E (Epsilon) ou COP (Coefficient Of Performance). Le coefficient de performance est mesuré sur banc d'essai dans des conditions définies.

Le COP permet de comparer différents systèmes de pompes à chaleur. Plus le COP est important, plus la pompe à chaleur est performante. En dehors du COP, le rendement annuel est une valeur déterminante. C'est la quantité de chaleur fournie à l'année, en rapport avec la quantité d'électricité consommée, comparable au rendement annuel d'une chaudière à condensation. Un rendement annuel de 4 signifie que pour une unité d'électricité consommée, 3 unités de chaleur sont fournies par l'environnement pour une production totale de 4 unités de chaleur.

Quelles sont les composants d'une pompe à chaleur ?

vue coupe pompe a chaleurVue en coupe d'une pompe à chaleur

Une pompe à chaleur se compose d'un évaporateur, d'un compresseur, d'un condensateur et d'un détendeur.

L'évaporateur vaporise le fluide frigorigène par absorption de l'énergie de l'environnement qui, dans l'exemple, est la chaleur au sol. Le compresseur, par élévation de pression, conduit à la température nécessaire au chauffage. Ainsi, une pression de 18 bar à la sortie du compresseur conduit à une température de 70°C au fluide frigorigène. Dans le condensateur, l'énergie est transmise au circuit de chauffage et le fluide frigorigène retourne à l'état liquide. La vanne de détente a plusieurs fonctions : tout d'abord, baisser la pression et en même temps la température. Ainsi, le fluide frigorigène est prêt pour récupérer à nouveau de l'énergie. Par ailleurs, il régule le débit du fluide frigorigène pour n'amener à l'évaporateur que la quantité de fluide qui peut être vaporisée. Le pilotage des fonctions et du cycle de la pompe à chaleur est assuré par le manager.

La chaleur de la terre
geothermie horizontale

Géothermie horizontale

Captage horizontal

Le captage horizontal représente une solution très performante pour les maisons neuves disposant d'une surface de terrain suffisante.

captage geometrique

 Le sol est une excellente source de chaleur grâce à une température relativement constante. La chaleur est récupérée soit par capteur géothermique horizontal, soit par une sonde verticale. Dans les deux systèmes, de l'eau glycolée (mélange d'eau et d'antigel) est véhiculée dans un tube en plastique. Cette eau glycolée récupère l'énergie solaire emmagasinée par la terre qui se diffuse, par rayonnement ou par transport grâce à l'action de la pluie, jusqu'à une profondeur de 100 mètres. Seule une faible part de l'énergie provient du centre de la Terre. A partir de 15 mètres de profondeur, la température du sol est quasi constante à 10°C.

Dans le cas de capteurs géothermiques, les tubes plastiques remplis de liquide glycolé sont posés en méandre (comme pour un plancher chauffant) à environ 1,5 mètre de profondeur. Les écarts entre les tubes doivent être de 0,6 à 0,8 mètre.

Tous les tubes raccordés au distributeur doivent avoir la même longueur et ne doivent pas dépasser 100 mètres. Selon la nature du sol, la puissance attendue se situe en moyenne à 25 Watts par m². L'extraction de la chaleur s'effectue par la chaleur accumulée dans l'humidité du sol. Plus le sol est humide, meilleure sera la récupération de chaleur. Pour une construction neuve, la pose des capteurs géothermiques se fera lors des travaux de terrassement. Pour des bâtiments existants, il faut creuser une tranchée avec une pelleteuse dans laquelle le tube plastique sera enfoui (32x 2,9 mm).

geothermie verticale

  Géothermie verticale

Captage sur sonde géothermique

Le captage géothermique vertical ne requiert qu'un espace limité. Il est parfaitement adapté à la rénovation et aux constructions neuves possédant un terrain réduit. De plus, la terre en profondeur est une source de chaleur stable très peu sensible aux baisses thermiques de la surface du sol ou de l'air durant les mois où on a besoin de chauffer.

 Dans le cas d'une installation de sondes géothermiques (voir illustration ci-dessous), un système d'échangeur de chaleur est introduit dans le sol à l'aide de double tubes U à une profondeur de 40 à 100 m. Selon la puissance frigorfique de la pompe à chaleur, plusieurs forages peuvent s'avérer nécessaires. Pour une profondeur de forage supérieur à 15 mètres, la température du sol est de 10°C toute l'année. L'écartement des forages doit être d'au moins 5 m pour des profondeurs de 40 à 50 m et de 6 m pour des profondeurs de 50 à 100 m et doivent être posées perpendiculairement au sens d'écoulement de l'eau de la nappe phréatique. Indépendamment de la nature des différents sols, la puissance moyenne est de 50 Watts par mètre. L'extraction de la chaleur s'effectue par la chaleur contenue dans l'humidité du sol.

Plus le sol est humide, meilleure sera la récupération de la chaleur. Pour les sondes géothermiques, des sociétés spécialisées effectuent des forages verticaux de diamètre compris entre 115 et 220 mm. En raison de la protection de la nappe phréatique, ces sociétés de forage doivent être en possession d'un agrément. Après avoir placé les sondes à double tubes U, le trou est rempli complétement avec du béton.

La chaleur de l'air

aerothermie interieure

    Aérothermie intérieure

Cette source de chaleur, utilisable par une pompe à chaleur, est disponible partout. Un ventilateur pompe l'air extérieur et le conduit directement sur l'évaporateur de la pompe à chaleur pour récupérer l'énergie. La pompe peut être installée de deux manières différentes.

En installation intérieure, l'air extérieur est conduit à l'évaporateur de la pompe à chaleur par une gaine d'air insonorisée et isolée. L'aspiration et le refoulement de l'air se font à travers une grille à faible perte de charge et sont protégés contre l'intrusion de pluie qui peut aussi être positionnée dans une cour anglaise.

 

 

 

aerothermie exterieure

   Aérothermie extérieure

En installation extérieure, la pompe à chaleur est totalement installée dehors. Il est essentiel que l'air refroidi, après récupération de la chaleur, puisse être évacué. Lors d'une installation près d'un mur, l'air doit être évacué à l'opposé du mur. Une installation dans une cuvette ou une cour fermée n'est pas possible car l'air refroidi s'accumule au sol et en cas de fonctionnement prolongé, est à nouveau aspiré par la pompe à chaleur. Le raccordement au chauffage départ et retour se fera avec des canalisations isolées. La longueur maximale de cette canalisation est de 50 m et il faut prévoir un passage de mur qui servira aussi à l'alimentation électrique et au câble de commande de la pompe à chaleur.

Il faut accorder une importance particulière au niveau sonore des pompes à chaleur installées à l'extérieur. Les émissions sonores maximales sont définies selon les localisations.

La chaleur issue de l'eau

nappothermie

   Nappothermie

Captage sur eau de nappe

L'eau de nappe est une source de chaleur stable : elle ne nécessite donc aucun appoint pour compenser les besoins thermiques. La température de la nappe phréatique est constante et élevée toute l'année ( entre 8°C et 12° C ).

Les nappes phréatiques sont les meilleures sources d'énergie pour une pompe à chaleur en raison des faibles fluctuations de la température de l'eau (7 à 12 °C). Pour l'utilisation d'une pompe à chaleur destinée à exploiter la chaleur provenant de la nappe phréatique, il faut systématiquement disposer de l'accord des autorités compétentes. Cet accord est généralement délivré en-dehors des zones de protection des eaux. Il doit toujours remplir certaines conditions comme par exemple la quantité maximale prélevée ou l'analyse de l'eau. L'étude et la mise en place d'une installation de puits de puisage et de rejet doivent être réalisées par une entreprise spécialisée. Indépendamment des exigences normatives, la nappe phréatique ne doit contenir aucune substance susceptible de se déposer. Les valeurs limites de fer (< 0,2 mg/l) & manganèse (< 0,1 mg/l) doivent être respectées pour éviter un dépôt d'ocre dans l'installation (l'ocre de fer est souple et bouche les conduites). Les informations sur une exploitation éventuelle de l'eau de la nappe phréatique sont disponibles auprès des entreprises locales d'approvisionnement en eau.

L'eau de la nappe phréatique nécessaire à la pompe à chaleur est extraite du sol par un puits de puisage. Le circuit de puisage doit être dimensionné pour garantir le débit d'eau minimal nécessaire pour la pompe à chaleur. Le rendement d'un puits dépend des conditions géologiques locales. L'eau de la nappe phréatique refroidie par la pompe à chaleur est redirigée vers le sol par un puits de rejet. Ce puits doit être creusé à 10/15 m du puits de puisage dans le sens de l'écoulement de la nappe phréatique pour éviter le puisage d'eau refroidie. Le puits de rejet doit pouvoir absorber la même quantité d'eau que celle puisée.

7. Questions fréquentes

Les questions les plus fréquentes de nos clients

questions-frequentes

Où puis-je installer ma pompe à chaleur ?
Sur les pompes à chaleur air / eau, une installation est possible aussi bien à l'intérieur qu'à l'extérieur (jardin). Les pompes à chaleur eau glycolée / eau et les pompes à chaleur eau / eau nécessitent un emplacement protégé contre le gel. Comme les maisons sont construites de plus en plus sans cave et que nos appareils s'entendent à peine, celles-ci sont installées de plus en plus dans les locaux de service et les réduits.

Quelle est la durée de vie d'une installation de pompe à chaleur ?
La durée de vie moyenne d'une pompe en cas d'utilisation normale se situe entre 15 et 20 ans. De nombreuses installations fonctionnent déjà depuis plus de 25 ans sans problème.

La pompe à chaleur fait-elle du bruit ?
Peu comparativement à d'autres systèmes de chauffage. La nouvelle génération de pompes à chaleur travaille en silence grâce à une isolation sonore innovante. Et cela permet naturellement une installation dans l'habitation (local de service ou réduit).

Quelle est la meilleure source de chaleur pour moi ?
On ne peut pas répondre d'emblée à cette question qui se réfère plutôt aux données locales. Le tableau suivant aide à prendre une décision.

 tableau

Peut-on combiner une pompe à chaleur avec une installation solaire ?
Evidemment ! La pompe à chaleur peut d'ailleurs être combinée avec tous les autres producteurs de chaleur. La question est juste de savoir si cela est judicieux au niveau énergétique. Important : l'intégration dans le système hydraulique doit être effectuée selon nos prescriptions.

Comment fonctionne une pompe à chaleur ?
La chaleur prélevée dans l'air, dans le sol ou dans l'eau est acheminée vers l'évaporateur qui la transmet au fluide caloporteur de la pompe à chaleur. Ce fluide change d'état et se transforme en vapeur. Le compresseur comprime cette vapeur, augmentant ainsi sa température. C'est au niveau du condenseur que la vapeur surchauffée transmet sa chaleur au circuit à eau du système de chauffage. Le fluide caloporteur, toujours comprimé, redevient liquide. La soupape de détente réduit la pression du fluide caloporteur. La température de ce dernier s'abaisse fortement le rendant prêt pour une nouvelle absorption de chaleur de l'environnement et le cycle peut recommencer.

Ma PAC fonctionne-t-elle également lors de grands froids en hiver ?
Même à des températures négatives, il y a encore suffisamment d'énergie. La pompe prélève cette énergie ambiante à un niveau de température plus élevé pour la rendre utilisable à des fins de chauffage. Notre pompe à chaleur air / eau fonctionne jusqu'à une température extérieure de – 20°C.

Questions fréquentes concernant l'étude du projet

etude de projet questions frequentes

A quelle grandeur doit-on dimensionner une installation de pompes à chaleur ?
Le besoin thermique du bâtiment doit être déterminé en fonction de la demande d'eau chaude et les temps d'arrêt du fournisseur d'énergie électrique.

Ai-je à tout prix besoin d'un réservoir tampon pour le fonctionnement d'une pompe à chaleur ?
Oui, sur les pompes à chaleur air/eau pour assister les cycles de dégivrage.

Quelles pompes de circulation faut-il installer ?
La pompe de circulation devra être dimensionnée selon sa puissance et sa taille par rapport aux pertes de pression de la tuyauterie. Les pompes de circulation électronique ne doivent pas être utilisées.

Comment puis-je intégrer d'autres producteurs d'énergie ?
Il existe différentes solutions en fonction du type du deuxième producteur de chaleur.

En cas d'installation extérieure, dois-je remplir l'eau de chauffage avec un anti-gel ?
Non. Il n'est pas nécessaire de remplir de l'anti-gel dans l'installation. Le régulateur de la pompe surveille la formation de gel.

Ai-je besoin d'évacuer l'eau condensée sur la pompe à chaleur ?
Oui sur la pompe à chaleur air / eau. Non sur les pompes à chaleur eau glycolée / eau, eau / eau.

Comment modifier les frais de fonctionnement en fonction de la température d'aller du système ?
Température aller plus élevée de 1°C fleche2.5% de frais de fonctionnement en plus.
Remarque : C'est pourquoi, les systèmes de chauffage basse température (chauffage au sol, mural) sont les plus économiques.

Peut-on utiliser l'air ambiant comme source de chaleur sur une pompe à chaleur air / eau ?
Non. Le débit volumétrique de l'air nécessaire pour la pompe à chaleur est trop élevé.

Les pompes sont-elles adaptées uniquement pour les nouvelles constructions ou peut(on les utiliser également en cas de rénovation ?
Une modernisation écologique est généralement possible avec la pompe à chaleur. Notre série haute température avec une température de départ de 65°C permet le fonctionnement à l'aide de radiateurs. Afin de garantir un rendement maximal, une analyse exacte du concept est nécessaire.
Il conviendra de vérifier quelle température aller est effectivement nécessaire. Idéalement, la courbe de chauffage de la chaudière devra être réglée un an à l'avance le plus bas possible.
Les vannes thermostatiques doivent être en même temps entièrement ouvertes dans les pièces de référence. Dans nombre de concepts, il s'est révélé que même 55°C étaient suffisants.
Si des températures de départ supérieures à 65°C sont nécessaires, l'enveloppe du bâtiment devra être isolée. Dans des cas exceptionnels, il faudra renoncer à une pompe à chaleur.

8. Lexique

lexique

Accumulateur de chaleur : Réservoir qui accumule la chaleur, parfaitement isolé pour réduire au minimum les pertes d’énergie. Toutes les surfaces en contact avec l’eau chaude sanitaire sont émaillées pour garantir une parfaite hygiène.

Afficheur digital  : Le module de commande et d’affichage est équipé d’un afficheur digital qui indique, en clair, les modes d’informations, services et indicateurs de défauts.

Air comburant : L'air comburant (ou air atmosphérique) contient 21% d'oxygène, nécessaire à toute combustion. L'air contient 78% d'azote. Environ 10 mètres cube d'air comburant sont nécessaires à la combustion complète d'un mètre cube de gaz ou d'un filtre de fioul domestique.

Bac à condensat : Il collecte l’eau condensée dans l’évaporateur.

Besoin thermique  : C’est la quantité de chaleur maximum qui est nécessaire pour maintenir une certaine température ambiante.

Besoin thermique (eau de chauffage) : Besoin en énergie ou puissance pour réchauffer une certaine quantité d’eau courante pour la douche, le bain, la cuisine, etc.

Bilan énergétique : Rapport entre l’énergie fournie et l’énergie utilisée.

Charge thermique du bâtiment : Il s’agit ici de la charge thermique maximale d’un bâtiment. Elle peut être calculée selon la norme DIN EN 12831. La charge thermique nominale se calcule à partir du besoin de chaleur de conduction (perte de chaleur sur les surfaces de confinement) et du besoin de chaleur de ventilation pour réchauffer l’air extérieur entrant. Cette valeur de référence sert au dimensionnement de l’installation de chauffage et du besoin énergétique annuel.

Chaudière basse température  : Chaudière régulée en fonction du besoin de chaleur et de la température extérieure. Les chaudières basses températures actuelles sont pourvues d’échangeurs très performants et de bonnes isolations qui permettent de réduire au minimum les pertes énergétiques, d’où une utilisation optimale de l’énergie.

Chauffage au sol : Les chauffages au sol par eau chaude représentent pour les installations de pompes à chaleur le système de distribution de chaleur idéal car ils fonctionnent à une température basse qui préserve l’énergie. L’ensemble du sol sert de grande surface de chauffage. C’est pourquoi, ces systèmes s’en sortent avec des températures d’eau plus basses (env. 30°C). Comma la chaleur se répartit uniformément du sol au-dessus de la pièce, on a à 20°C de température ambiante la même impression de température que dans une pièce chauffée à 22°C de manière traditionnelle.

Chauffage d'appoint : Parallèlement à la pompe à chaleur, il existe un deuxième producteur de chaleur qui assiste le chauffage du bâtiment en cas de températures extérieures très basses. Cela peut être une résistance électrique ou lors de la rénovation de la vieille chaudière.

Chauffage mural : Les chauffages muraux sont comme les chauffages au sol des chauffages basse température. C’est pourquoi, ils se combinent parfaitement avec les pompes à chaleur. Comme les grandes surfaces réchauffent la pièce, la température moyenne de chauffage ne se situe que légèrement au-dessus de la température ambiante.

Parfaitement adaptée pour la rénovation d’un bâtiment ancien ou l’aménagement du chauffage car la chaleur murale peut être également installée ultérieurement sans problème.

Circuit de chauffage : C’est le système qui assure le chauffage dans les bâtiments. Les composants sont les canalisations, les radiateurs ou plancher chauffant, ainsi qu’une pompe électrique. 

Circuit secondaire : C’est ainsi que l’on désigne le circuit d’eau entre le réservoir tampon et l’utilisateur.

Coefficient de performance = COP : Coefficient de performance est une valeur instantanée. Il est mesuré en laboratoire dans des conditions de mesure normalisées selon la norme européenne EN 14511. Le coefficient de performance est une valeur mesurée sur un banc d’essai sans les propulsions auxiliaires. Il est le quotient de la puissance thermique et de la puissance électrique du compresseur. Le coefficient de performance est toujours > I car la puissance thermique est toujours plus grande que la puissance électrique du compresseur. Un coefficient de performance de 4 signifie qu’il y a 4 fois plus de puissance thermique utilisable par rapport à l’énergie électrique consommée par le compresseur.

Collecteur de chaleur horizontal  :  Le sol est une bonne source de chaleur qui est exploité généralement de manière monovalente. Selon la qualité du sol, des tubes en plastique (appelés serpentins) sont posés à environ 20 cm en dessous de la limite locale de gel. Cela correspond à une profondeur d’environ 1.2 à 1.4 mètres.

La longueur et la distance de pose des tubes dépendent de la qualité du sol et de la puissance du soutirage. L’eau protégée du gel (eau glycolée) qui sert de milieu porteur calorifère, circule dans les tubes. Une surface d’environ 1 à 2.5 fois la surface du bâtiment à chauffer est nécessaire pour les collecteurs horizontaux.

Compresseur : Composant de la pompe à chaleur pour le refoulement et la compression mécaniques des gaz. La pression et la température du réfrigérant ou du fluide de travail augmentent sensiblement lors de la compression.

Compresseur à piston : Le compresseur à combustion interne possède comme un moteur essence un piston, une bielle et un vilebrequin. La compression du réfrigérant est effectuée grâce au mouvement des pistons de course. Le réfrigérant est fortement réchauffé et à partir de là appelé gaz chaud. La conduite peut atteindre des températures allant jusqu’à 100°C.

Compresseur Scroll : Les compresseurs Scroll silencieux et efficaces sont intégrés généralement sur les petites et moyennes installations. Le compresseur Scroll (en anglais, « scroll » veut dire « spirale ») sert à la compression des gaz, par exemple le réfrigérant ou l’air. Le compresseur Scroll se compose de deux spirales imbriquées l’une dans l’autre. Une spirale circulaire se déplace dans une spirale stationnaire. Les spirales entrent en contact de cette manière. A l’intérieur des spirales, plusieurs chambres devenant de plus en plus petites se forment ainsi. Le réfrigérant à compresseur parvient dans ces chambres jusqu’au centre. A partir de là, tout est refoulé latéralement.

Compression : Indication sur les ventilateurs radiaux de la « pression d’air » (Pa) mise à disposition à l’extérieur, nécessaire pour le dimensionnement du réseau de canalisation.

Condenseur : Echangeur de la pompe dans lequel la chaleur est délivrée à l’utilisateur en condensant le fluide frigorigène.

Construction de puits : L’eau souterraine est prélevée sur le puits d’alimentation et réacheminée de nouveau sur le puits de refoulement. La distance entre le prélèvement et le reversement devra s’élever à environ 10 – 15 mètres. L’étude et la construction de l’installation doivent être effectuées par un constructeur de puits qualifié.

Contrôle du débit : Il surveille l’écoulement de l’eau ou de l’air. En cas d’urgence, il arrête l’installation.

Convection : Mouvement d’un fluide (air, eau, gaz de combustion) dû à la variation de température. Ce terme est fréquemment utilisé en rapport avec les radiateurs. L’air de la pièce se déplace le long des surfaces chaudes des radiateurs. L’énergie de la chaleur est transmise par ce mouvement.

Courant de démarrage : Courant de crête nécessaire au démarrage de l’appareil qui ne survient cependant que durant un très bref laps de temps.

Courbe de chauffe : La courbe de chauffe (ou courbe de température) permet de régler la température de la chaudière en fonction de la température extérieure. Une température extérieure basse entraîne une température élevée de la chaudière. Le réglage de la courbe de chauffe est primordial pour un fonctionnement efficace de la chaudière. Cette courbe est contrôlée avec précision lors de l’entretien.

Cycle de Carnot : Il s’agit ici d’une valeur théorique thermodynamique qui ne peut pas être atteinte dans la réalité. Le coefficient d’efficacité théorique ou le coefficient de performance théorique le plus élevé sur la pompe à chaleur est calculé à partir de cette valeur idéale (dans la théorie). Ce coefficient de performance selon Carnot détermine simplement la différence de température pure entre le côté chaud et le côté froid.

Cycle de dégivrage : Sert à enlever le givre et la glace sur l’évaporateur des pompes à chaleur air / eau dans lequel la chaleur est amenée. Est effectué automatiquement à l’aide du régulateur.

Débit volumétrique de l’eau  : Quantité d’eau indiquée en m3/h ; sert à définir la puissance des appareils.

Détendeur : Composant de la pompe à chaleur entre le condenseur et l’évaporateur pour baisser la pression de condensation sur la pression d’évaporation correspondant à la température d’évaporation. Le détendeur règle en plus la quantité d’injection du réfrigérant en fonction de la charge de l’évaporateur.

Dimensionnement : Un dimensionnement exact est particulièrement important sur les installations de pompes à chaleur. La sélection d’appareils trop gros est souvent associée à des coûts d’installation excessivement élevés. Seul un dimensionnement correct et un mode de fonctionnement déterminé par les besoins permettent un fonctionnement conforme à l’énergie de l’installation et une utilisation rationnelle de l’énergie.

Dioxyde de carbone (ou gaz carbonique) : Le dioxyde de carbone est un gaz qui se dégage lors de la combustion de matières carbonées. Le rejet de dioxyde de carbone dans l’atmosphère entraîne des modifications géoclimatiques. L’augmentation de la température terrestre est plus communément appelée effet de serre. Le dioxyde de carbone peut être évité en réduisant la consommation de combustibles.

Dispositif de purge : Pour remplir et vidanger les installations géothermiques avec de l’eau glycolée par exemple, les dispositifs correspondants de remplissage et de purge sont prévus aux endroits appropriés.

Distance de pose : Sur les collecteurs de chaleur horizontaux, la distance de pose entre les tubes est d’environ de 80 cm.

Eau glycolée : Un mélange antigel homogène d’eau et de glycol. La température antigel peut descendre jusque -15°C. Ce liquide est utilisé dans une sonde plan ou dans un forage comme fluide caloporteur.

Echangeur : Appareil transférant la chaleur de la combustion à l’eau de chauffage. L’échangeur, qui constitue le cœur de la chaudière, sera déterminant pour son efficacité.

Echangeur thermique à plaques : Il se compose de plusieurs plaques en acier inoxydable disposés parallèlement les unes aux autres qui sont traversées alternativement par l’eau et le fluide frigorigène. Vous obtenez ainsi une très grande surface d’échangeur thermique à dimensions très réduites.

Effet de serre : Le phénomène d’effet de serre est lié à la présence dans l’atmosphère de certains gaz qui piègent le rayonnement émis par la Terre (infrarouge). Une partie de ce rayonnement est réémise en direction du sol, contribuant ainsi au réchauffement des basses couches de l’atmosphère. Les émissions de CO2, principal responsable, peuvent être réduites par les économies d’énergie et la réduction de la consommation de combustibles.

Emissions : Terme générique pour tous les produits de combustion polluants qui, grâce à des recherches intensives, sont réduites à un minimum avec nos produits. En particulier, les émissions d’oxydes d’azote (NOx), à l’origine des pluies acides, ont été réduites de manière drastique.

Energies renouvelables : Sources d’énergie respectueuses de l’environnement, dont nous disposons à l’infini. A l’usage des particuliers, l’énergie solaire est la plus couramment utilisée pour la préparation de l’eau chaude sanitaire et l’appoint au chauffage. EAV offre des solutions optimales adaptées à tous types de configurations.

Entièrement hermétique : Cela signifie en parlant du compresseur que celui-ci est complétement fermé et soudé hermétiquement et qu’il ne pourra pas être réparé et devra être remplacé en cas de défaillance.

Etalement des températures :  Il s‘agit de la différence de température entre la température d’entrée et de sortie d’un milieu porteur de chaleur sur la pompe, donc la différence entre la température d’aller et de retour.

Evaporateur : Echangeur situé à l’intérieur d’une pompe à chaleur. Il vaporise le fluide frigorigène par prélèvement de la chaleur de la source.

Fluide frigorigène :  Liquide qui est utilisé pour transporter l’énergie d’une pompe à chaleur. A basse pression et à basse température, il absorbe la chaleur. A haute pression et à haute température, il restitue cette chaleur. Son état change au cours du processus (Liquide/Vapeur).

Gaz carbonique C0: Nait lors de la combustion de tous les carburants fossiles. Il est considéré comme le responsable de l’effet de serre qui devrait conduire à un réchauffement croissant de l’atmosphère terrestre.

Générateur de chaleur : Appareil transférant la chaleur de combustion à l’eau de chauffage. Grâce à des échangeurs haute performance et d’excellentes isolations thermiques, le générateur réduit au minimum les pertes énergétiques.

Givre : Si la température extérieure baisse en dessous de + 5°C environ, l’eau contenue dans l’air commence à se déposer en glace sur l’évaporateur de la pompe à chaleur air / eau. De cette manière, la chaleur latente contenue dans l’eau peut être utilisée.

Les pompes à chaleur air / eau qui sont exploitées avec des températures en dessous de + 5°C ont besoin d’un dispositif de dégivrage. Les pompes à chaleur Alpha-Innotec disposent d’une commande automatique du cycle de dégivrage.

Glycol : Alcool simple, bivalent. Le liquide incolore, gras empêche le gel de l’eau à des températures négatives.

Groupe d’alimentation fioul : Pompe montée sur le circuit fioul qui amène le combustible en dépression à la chaudière à condensation.

Humidité de l’air (relative):  Elle est souvent indiquée en relation avec le niveau de saturation (100%) de l’air avec la vapeur d’eau. La quantité absorbée dépend de la température. Si la température baisse à une certaine valeur et que le niveau de saturation est dépassé, la vapeur d’eau invisible se condense en eau. Des petites gouttes de rosée se forment. Cette condensation de vapeur d’eau peut se produire également sur les surfaces murales par exemple.

Hydrocarbures  : Combinaisons de carbone et d’hydrogène, ils apparaissent dans le pétrole, le gaz naturel et les distillats de combustibles fossiles comme le lignite ou la houille.

Hydrocarbure fluoré chloruré (HFC) : Gaz à effet de serre non toxiques, inodores, ignifuges, incolores et hautement efficaces qui détruisent la couche d’ozone.

Hydrocarbure fluoré  (HF) : Compositions organiques comme produits de substitution pour les HFC chez lesquelles les atomes d’hydrogène ont été entièrement ou partiellement remplacés par du fluor. Elles peuvent également contribuer sensiblement à l’effet de serre.

Insonorisation : Comprend toutes les mesures qui contribuent à baisser le niveau de pression sonore de la pompe à chaleur, par exemple, revêtement insonorisé du bâtiment, encoffrement des compresseurs, etc.

Installation de chauffage par pompes à chaleur  : Une installation de chauffage par pompes à chaleur se compose de trois éléments : la pompe à chaleur, l’installation de sources de chaleur (par exemple les sondes géothermiques), et le système de distribution de chaleur (par exemple le chauffage au sol).

Installation de la source de chaleur : Une installation de source de chaleur est le dispositif pour l’extraction de la chaleur à partir d’une source de chaleur (par exemple les sondes géothermiques) et le transporte de l’eau glycolée entre la source de chaleur et la partie froide de la pompe, y compris tous les dispositifs additionnels. Sur les pompes à chaleur air/eau, l’installation complète est intégrée dans l’appareil. Dans les habitations à une famille, elle se compose par exemple d’un réseau de conduites pour la distribution de la chaleur, de convecteurs ou de chauffage au sol.

Installation extérieure :  L’installation extérieure des pompes à chaleur air/eau présente l’avantage d’un réel gain de place dans la maison si bien que peu de conduits d’air et d’ouvertures de mur à grande surface sont nécessaires et qu’à peine un mélange d’air amené et d’air d’échappement est produit grâce au débit d’air libre. De plus, les appareils sont plus facilement accessibles.

Interrupteur de protection moteur  : Le moteur est protégé contre la surcharge grâce à un contact bimétallique.

Limitation du courant initial de démarrage : Les pompes à chaleur sont équipées si besoin de démarreurs afin de limiter le courant au démarrage. Ils permettent d’éviter le démarrage subit, intempestif du moteur électrique et facilite une très bonne régulation électronique de la tension et du courant pendant le démarrage du moteur.

Manomètre  : Il indique la pression en bar.

Marquage CE : Atteste du respect de certaines directives européennes (marquage de conformité) mais n’autorise aucune déduction en ce qui concerne la sécurité, la qualité ou l’impact du produit sur l’environnement

Mode de fonctionnement :  Le mode de fonctionnement a une influence décisive sur la rentabilité d’une installation de pompes à chaleur.

Mode de fonctionnement usuel :

Monovalent : fonctionnement uniquement de la pompe à chaleur

Mono-énergétique : pompe à chaleur électrique et pour compléter les jours de grand froid un chauffage par résistance électrique

Bivalent : présence d’un deuxième producteur de chaleur à côté de la pompe à chaleur

Bivalent alternatif : chauffage soit pompe à chaleur, soit deuxième producteur de chaleur entretemps.

Bivalent parallèle : la pompe à chaleur est assistée en cas de températures extérieures plus basses par un deuxième producteur de chaleur

Bivalent semi parallèle : à partir d’une température extérieure définie, la pompe et le deuxième producteur de chaleur sont en service ensemble en fonction de la charge. Si la température extérieure continue de baisser, seul le deuxième producteur de chaleur chauffera encore.

Niveau de pression sonore : Se mesure en unité dB (A). Grandeur physique mesurée en fonction de la distance de la source sonore.

Niveau de puissance sonore : Cette grandeur de mesure physique du volume est mesurée en unité dB (A) indépendamment de la distance de la source sonore.

Pertes de chaleur par transmission : Les pertes de chaleur qui proviennent de l’échappement vers l’extérieur de la chaleur issue de pièces chauffées à travers les murs, les fenêtres, etc.

Pertes de chaleur liées à l’aération :Les pertes de chaleur des pièces chauffées liées aux ouvertures de bâtiment comme par exemple les fentes, les fenêtres ouvertes, les portes ou les ouvertures d’aération vers l’extérieur.

Perte de pression (côté eau) : Somme de toutes les résistances dans la conduite d’eau comme par exemple, arcs de tube, évaporateur en charge, etc.

Pertes énergétiques : Il s’agit de la perte d’énergie, c’est-à-dire la différence entre l’énergie fournie et l’énergie utilisée. Nos chaudières minimisent ces pertes d’énergie grâce à des échangeurs très performants et d’excellentes isolations thermiques.

Point de rosée  : Température à 100% d’humidité de l’air. Si le point de rosée est dépassé, la vapeur d’eau se condense sous la forme d’eau (condensat) dans ou sur les éléments.

Pompes à chaleur haute température : Pompes à chaleur spéciales avec températures de départ de 65°C pour l’assainissement des vieux bâtiments. Les appareils compacts simplifient la rénovation du chauffage car les éléments chauffants disponibles peuvent être réutilisés par la suite.

Pompes de circulation (circulateurs) : Pompes à eau électriques qui alimentent les circuits radiateurs et planchers chauffants en eau de chauffage.

Porteur calorifère  : Un milieu liquide ou gazeux qui est utilisé pour le transport de la chaleur. Cela peut être l’eau ou l’air par exemple.

Préparateur d’eau chaude sanitaire : Réservoir permettant de transformer la chaleur de l’eau de chauffage en eau chaude sanitaire.

Préparation de l’eau chaude sanitaire  : Préparation de l’eau chaude sanitaire avec pompe à chaleur thermique. Si la maison est chauffée avec une pompe à chaleur, celle-ci peut prendre en charge également sans problème la préparation de l’eau chaude sanitaire au moyen d’une commande prioritaire d’eau chaude dans le réglage. La préparation de l’eau chaude sanitaire a la priorité vis-à-vis du chauffage, ce qui signifie que lorsque l’eau chaude est préparée, le chauffage de l’habitation ne fonctionne pas. Cela n’a d’ailleurs pas d’influence réelle sur la température ambiante.

Profondeur de pose : Sur les collecteurs de chaleur horizontaux, la profondeur de pose devra se situer à 20 cm sous la limite de ce gel, ce qui fait environ de 1 à 1.4 mètre de profondeur.

Protection de surcharge thermique : Protège le moteur électrique contre toute surcharge.

Puissance absorbée  : Il s’agit ici de la puissance électrique absorbée. Elle est indiquée en kilowatt.

Puissance frigorifique : Représentée par le flux calorifique qui est soutiré par l’évaporateur d’une pompe à chaleur.

Puissance thermique  :  La puissance thermique d’une pompe à chaleur dépend de la température d’entrée de la source de chaleur (eau glycolée / eau / air) et de la température d’aller dans le système de distribution de chaleur. Elle décrit la puissance calorifique utile émise par la pompe à chaleur.

Puissance thermique nécessaire : C’est la chaleur nécessaire requise en plus des gains de chaleur (gains solaires et internes) pour que le bâtiment soit maintenu à une température intérieure souhaitée.

Qualité du sol :  La qualité du sol est très importante pour l’utilisation de la terre comme source de chaleur. Plus la teneur en eau du sol est importante (plus humide), meilleur est le passage de la chaleur.

Récupération de chaleur : La chaleur refoulée peut être récupérée sur les pompes ou les échangeurs de chaleur et être utilisée pour chauffer.

Rendement : Différence entre l’énergie fournie et l’énergie récupérée. Le rendement des chaudières augmente lorsque les températures des fumées et les températures de départ/retour sont plus basses.

Rendement normalisé : Rapport entre l’énergie dégagée et l’énergie fournie, sur une période donnée.

Résistance électrique : Résistance électrique sert en cas de fonctionnement mono-énergétique à assister la pompe à chaleur les quelques jours de grand froid de l’année et doit toujours être montée à l’aller. Le réglage de la PAC permet que celui-ci ne fonctionne pas plus longtemps que nécessaire.

Lors de la préparation de l’eau chaude, la résistance sert au réchauffement ultérieur afin de que l’eau puisse être réchauffée à plus de 60° à certains intervalles de temps pour des raisons hygiéniques (désinfection thermique).

Réservoir tampon (ballon tampon) : Réservoir servant à augmenter le volume d’eau du circuit hydraulique afin de garantir la durée de fonctionnement minimale du compresseur. Sur les pompes à chaleur air / eau en mode dégivrage, une durée de fonctionnement de 10 minutes doit être garantie. Les réservoirs tampons augmentent les durées moyennes de fonctionnement des pompes à chaleur et réduisent la cadence (fréquent marche et arrêt). Sur les installations mono-énergétiques, des éléments chauffants à immersion sont intégrés dans le réservoir tampon.

Ressources énergétiques : On distingue d’une part les énergies dites épuisables telles que le pétrole ou le gaz dont nous ne disposons qu’en quantité limitée et d’autre part les énergies renouvelables comme le soleil, le vent ou l’énergie hydraulique. En dépit des nombreux progrès réalisés, ces ressources ne permettront de couvrir, à long terme, qu’une partie de nos besoins énergétiques.

Robinet de purge : Possibilité de raccordement pour vidanger ou remplir l’installation.

Robinet-vanne d’arrêt : Robinetterie qui permet d’arrêter un débit de liquide ou de gaz dans une conduite. Comme éléments de fermeture, il y a un robinet plat, un robinet à membrane ou un robinet sphérique.

Préparation de l’eau chaude sanitaire avec une pompe à chaleur pour eau chaude sanitaire. Il existe des pompes spéciales pour eau chaude sanitaire qui extraient la chaleur de l’air ambiant et qui réchauffent l’eau sanitaire. En outre, la chaleur résiduelle d’autres appareils (par exemple un congélateur horizontal) peut être utilisée. La pompe à chaleur pour eau chaude sanitaire présente l’avantage que l’air ambiant est déshumidifié et rafraîchi, la cave devient plus sèche et plus froide. La consommation d’énergie de ces appareils est très faible.

Sans HFC : Toutes les pompes à chaleur vendues par Energie A’Venir fonctionnent avec des réfrigérants sans HFC.

Séchage de la chape : Parmi les nombreuses configurations de régulateur de pompe à chaleur, on compte un programme de séchage de chape. Temps et températures de chauffe réglables.

Sondes géothermiques : Sur des petites surfaces de terrain ou pour une utilisation ultérieure du sol (par exemple, une rénovation du chauffage), on préférera utiliser les sondes. Généralement, deux doubles boucles U en plastique sont admises dans le trou de forage. L’espace vide est ensuite colmaté (avec de la Bentonit par exemple). On obtient en général par mètre de profondeur de trou quatre fois la longueur du tube de sonde. Le débit de chaleur spécifique des sondes s’élève en moyenne à 60W/m, selon la teneur en humidité du sol. Les installations de sondes habituelles oscillent entre 40 et 100 mètres.

Sonde murale extérieure : Elle est raccordée au régulateur de la pompe à chaleur et sert à déterminer la température de consigne au retour à l’aide d’une courbe de chauffe programmée.

Soupapes de sécurité : Protéger les installations de pression comme les compresseurs, les récipients de pression, les conduites etc. avant toute rupture par haute pression non autorisée.

Sources d’énergie : Le fioul, le gaz naturel, le G.P.L et le biogaz sont utilisés comme combustibles. Leur teneur en énergie est libérée lors de la combustion.

Système de chauffage  : En tant que système de distribution de chaleur, les systèmes à basse température sont particulièrement adaptés pour les nouvelles constructions. Les chauffages au sol et muraux, mais aussi les chauffages au plafond s’en sortent avec des températures d’aller et de retour basses. Ils sont particulièrement appropriés pour les installations de pompes à chaleur car leur température maximale d’aller est de 55 °C.

Systèmes de chauffage basse température : Les systèmes de chauffage basse température, sol, muraux et au plafond, sont parfaitement adaptés pour fonctionner avec les installations de pompes à chaleur.

Taux d’efficacité (rendement) : C’est le rapport entre l’énergie acquise lors d’une transformation énergétique et l’énergie déployée. Le taux d’efficacité est toujours inférieur à 1 car dans la pratique, les pertes surviennent toujours (sous la forme d’une chaleur de refoulement par exemple).

Taux de travail : Le taux de travail désigne le rapport provenant de la chaleur utile et de l’énergie électrique distribuée. Si on considère le taux de travail au-delà d’une année, on parle d’un taux de travail annuel.

Le taux de travail et la puissance thermique d’une pompe à chaleur dépendent de la différence de température entre l’utilisation de la chaleur et la source de chaleur. Plus la température de la source de chaleur est élevée et la température aller est basse, plus le taux de travail et la puissance thermique sont élevés. Plus le taux de travail est élevé, plus l’utilisation d’énergie primaire est faible.

Taux de travail annuel  : Le taux de travail annuel de la pompe à chaleur indique le rapport entre la chaleur de chauffage émise et le travail électrique absorbé dans l’année. Le taux de travail annuel se réfère à une certaine installation en tenant compte de la configuration de l’installation de chauffage (niveau et différence de température) et ne doit pas être confondu avec le coefficient de performance.

Une hausse moyenne de température d’un degré aggrave le taux de travail annuel de 2 à 2.5%. La consommation d’énergie augmente de 2 à 2.5 %

Taux d’utilisation : C’est le quotient de travail ou de chaleur utilisé et le travail ou la chaleur employés à cela.

Température / Point de bivalence : La deuxième source de chaleur (résistance ou vieille chaudière) est connectée à la température extérieure à partir du mode de fonctionnement mono-énergétique et bivalent pour assister la pompe à chaleur.

Température d’évaporation : C’est la température que le réfrigérant a en entrant dans l’évaporateur.

Température de condensation : Température à laquelle le réfrigérant se condense de l’état gazeux à l’état liquide.

Température de départ :Température de l’eau de chauffage qui alimente le radiateur. En général, la température de départ vers les radiateurs va jusque 70°C (jusque 40°C pour les circuits planchers chauffants). Il s’agit là de températures maximales lorsque la température extérieure est basse ; si cette dernière augmente, la température de départ de l’eau de chauffage diminuera

Température de retour : Température de l’eau de chauffage qui revient des radiateurs ou planchers chauffants. En général, les températures de retour sont basses, environ 30°C pour le chauffage souvent inférieures à 50°C pour les radiateurs.

Température du point de rosée Température à laquelle l’eau se condense. Lorsque les gaz de combustion se refroidissent et passent sous un certain seuil de température, la vapeur d’eau contenue se transforme en eau de condensation.

Temps d’arrêt  : En Suisse, le fournisseur d’énergie électrique est autorisé à délester (couper) le fonctionnement de la PAC. Les temps d’arrêt doivent être pris en compte lors du dimensionnement des pompes à chaleur. En France, il n’existe pas de temps d’arrêt.

Tension de service : Tension nécessaire pour le fonctionnement d’un appareil indiquée en volt.

Valeur de raccordement : La somme des puissances nominales de tous les dispositifs de consommation électrique raccordés à une installation ou le besoin thermique d’un bâtiment ou d’une pièce.

Valve réversible (vanne à 4 voies) : Pour dégivrer l’évaporateur de la pompe à chaleur, le sens du flux du réfrigérant est modifié sur la valve réversible. L’évaporateur devient un condenseur durant l’opération de dégivrage

Valve Schrader : S’ouvre sur pression mécanique, comme la valve d’un pneu par exemple.

Vanne de détente ou détendeur : Composant d’une pompe à chaleur. La vanne de détente réduit la pression et donc la température du fluide frigorigène pour le ramener à l’état liquide et lui permettre de récupérer à nouveau la chaleur dans l’évaporateur. Elle assure aussi la régulation du débit pour admettre dans l’évaporateur uniquement la quantité de liquide qui peut être vaporisée.

Vanne de mélange : L’eau chaude et l’eau froide sont mélangées et réglées à une température de mélange grâce à cette vanne... .

Vanne de purge : Celle-ci purge par exemple lorsque le circuit d’eau est fermé durant le remplissage de l’installation. Afin d’éviter des dommages liés à une sous-pression, la soupape d’expansion devra être ouverte durant le vidange de l’installation.

Vanne thermostatique : En bridant plus ou moins fortement le courant d’eau de chauffage, la vanne thermostatique adapte la distribution de chaleur d’un élément chauffant au besoin thermique ambiant correspondant.

Les déviations par rapport à la température ambiante souhaitée peuvent être rattrapées par le gain d’autres chaleurs comme l’éclairage ou le rayonnement solaire. Si la pièce se réchauffe par la rayonnement solaire au-dessus de la valeur désirée, le débit volumétrique de l’eau de chauffage sera réduit automatiquement à l’aide de la vanne thermostatique.

A l’inverse, la vanne s’ouvre automatiquement lorsque la température, par exemple, après la ventilation, est plus basse que voulue. Davantage d’eau chaude peut couler à travers l’élément chauffant et la température ambiante remonte à la valeur désirée.

Vase d’expansion : Chaque système fermé d’eau de chauffe et chaque circuit d’eau glycolée a besoin d’un vase d’expansion. A cette fin, un coussin rempli d’azote dans un récipient compense les expansions d’eau lors de variations de température.

Sur le chauffage, le vase d’expansion est monté vers le bas (froid et peu de pertes de chaleur).

Sur le circuit d’eau glycolée, le vase d’expansion est monté vers le haut (chaleur ambiante et pas d’eaux usées ou de formation de glace).

Ventilateur radial :

Il refoule l’air à un angle de 90° en direction de l’axe du moteur

 

 

9. Recueil de formules

recueil formules

Rendement                        ŋ = Q N / P

ŋ : rendement

Q N : puissance utile fournie

P : puissance apportée

Coefficient de performance (COP)                       cop = Q PAC / Pél

cop : coefficient de performance

Q PAC : puissance thermique fournie

Pél : puissance apportée

Taux de travail annuel                       β = W utile / Wél

β : taux de travail annuel

W utile : puissance thermique fournie

Wél : puissance apportée

Puissance totale nécessaire                       Q PAC = (Q B + Q ECS + Q S ) X Z

Q PAC : puissance nécessaire pompe à chaleur

Q B : puissance nécessaire pour bâtiment

Q ECS : puissance nécessaire pour préparation d'eau chaude sanitaire

Q S : puissance nécessaire pour utilisation spéciale

Z : facteur temps d'arrêt

Puissance calorifique                       Q = A X k X Δ v
Q : puissance calorifique en W

A : superficie en m2

k : coefficient de transmission thermique en W / m2 K

Δ v : différence de température K

Charge de chauffage approximative selon la consommation de fuel

Q N = Ba X h X Hu/ bVH

Q N = Ba / 250

Q N : charge de chauffage (kW)

Ba : consommation annuelle de fuel (l). Consommation moyenne des cinq dernières années, déduction faite de 75 litres de fuel par personne pour le réchauffement de l'eau chaude sanitaire

h : taux d'utilisation annuel (h = 0.7)

Hu : pouvoir calorifique de fuel (10kWh/l)

bVH : heures de pleine utilisation (valeur moyenne 1600 h/a)

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